Pour son second long métrage, Daryl Wein collabore de nouveau avec la scénariste Zoe Lister Jones, avec qui il avait déjà écrit son premier film Breaking Upwards (2009).
Malgré la révolution du numérique, le cinéaste a tenu à tourner Lola Versus en 35mm : "En tant que réalisateur, je ne pense pas que le numérique soit à 100% performant. Certaines caméras sont proches de la qualité de la pellicule mais il y a une texture particulière avec le 35mm qui me semble inimitable avec le numérique", explique Daryl Wein.
Zoe Lister Jones n'est pas seulement la scénariste de Lola Versus puisqu'elle interprète aussi l'un des personnages principaux du film.
L'actrice Greta Gerwig, qui tient le rôle principal de Lola Versus, fait partie d'une mouvance du cinéma indépendant américain appelée Mumblecore. Ce mouvement est assez confidentiel et la comédienne est donc peu connue du grand public. Depuis quelques années, elle joue cependant dans des films à l'audience un peu plus large comme Greenberg (2010) et surtout Sex Friends (2011). En 2012, en plus du premier rôle de Lola Versus, elle est à l'affiche du nouveau Woody Allen : To Rome with Love.
L'acteur anglais Orlando Bloom avait été engagé pour jouer le fiancé de l'héroïne dans Lola Versus, mais il abandonna son rôle avant le début du tournage.
Lola Versus a été présenté en avant-première au Festival du Film de Newport Beach en Californie en avril 2012.